簡述發展中的轉基因動物

摘 要: 轉基因動物研究作為一個嶄新的學科，已經成為生命科學研究和討論的熱點，本文對轉基因動物的幾種研究方向進行了介紹，使人們更好地了解轉基因動物的發展。

關鍵詞: 轉基因動物 轉基因動物操作 四種類型

所謂轉基因動物，是用實驗方法，把外源基因導入到動物體內，這種外源基因與動物本身的染色體整合，就能隨細胞的分裂而增殖，在體內得到表達，并能傳給后代。

自1982年轉基因鼠問世以來，轉基因動物研究在許多領域都取得了令人矚目的成就。一般來講，根據不同的目的，轉基因動物操作可以簡單地劃分為四種類型:疾病型轉基因動物;利用轉基因動物制藥;動物改良型;基礎生物學研究。

1.疾病型轉基因動物

用基因轉移技術，增強動物抗病力的研究，也很鼓舞人心。導入抗病或抗寄生蟲的外源基因，牛便不怕“瘋牛病”，豬便不怕瘟……從而使畜牧業“旱澇保收”，成為“黃金”產業。

美國研究人員通過一項新技術，使得老鼠具有了抵抗各種癌癥的能力，而這個科學突破將使癌癥患者有望接受無副作用的治療。這些老鼠體內產生的一種蛋白質是未來療法的關鍵，它能消滅腫瘤細胞，卻不會傷害體內的健康組織。通常情況下，一般的癌癥治療會使患者出現疼痛、惡心和掉頭發等情況。科學家們希望有朝一日把這種蛋白質用于癌癥患者身上，使他們擺脫這些痛苦。

2.利用轉基因動物制藥

你聽說過6000美元1磅的羊奶嗎?聽說過身價30萬美元的羊嗎?聽說過每年產奶價值數十億美元的奶牛嗎?這不是天方夜譚，而將變成活生生的事實。

身價百倍的奧秘何在呢?是在于它們是轉基因動物，它們的乳汁中含有“藥”，它們是天然的、無公害的“動物藥廠”。利用轉基因動物生產蛋白質，造藥，是全新的生產模式。與細菌、細胞等生物工程制藥相比，它有明顯優勢:轉基因動物的乳汁，可以方便收集且不損傷動物;目的蛋白質，已經過動物體內加工和修飾，不必再進行后加工。有人算過帳，用傳統生物技術生產的產品，成本需800—5000美元的，利用轉基因動物只需0.5美元。美國每年要有600萬人輸血，才夠本國血友病人所需的凝血因子，而以后只要2頭轉基因牛就可代勞。如果有300萬頭轉基因豬，就可讓全人類用血再無后顧之憂——再不用人輸出血液，也不用擔心輸了血后感染上艾滋病等傳染病。

3.動物改良型

轉基因動物在農業領域的應用主要表現在提高動物生長率方面。1985年，中國科學院水生生物所的朱作言等首次用人類生長素(hGH)構建了轉基因魚。F1代轉基因魚類的生長速度為轉基因魚的2倍。1990年，中國農業大學培育的轉基因豬，生長速度超出對照組40%。1998年，美國培育出IGFl轉基因豬群，其脂肪減少10%，瘦肉率增加6%—8%。轉基因技術不僅可以培育出體積大、生長快的動物，還可以培育出微型動物。2000年，Uchidal等研制出微型豬，生長快、易處理、飼料成本低，使其更加適用于藥物篩選和疾病研究。

攜帶細菌基因的轉基因豬可產生更清潔、污染更少的綠肥。這些基因，可幫助豬除去食物中的磷酸鹽，從而有助減少豬畜牧業中產生的對農業有害的廢物。

在加拿大圭爾夫大學的豬研究小組成員Serge Golovan說:“植物含有許多有機磷，而普通豬不能使用它。”沒吸收的磷流散在環境中，危害溪流中的生物，產生溫室氣體。

轉基因豬經過遺傳修飾，在唾液中產生肌醇六磷酸酶，從而可以吸收植物中的磷，而普通豬是不能消化磷的。對轉基因豬產生的肥料進行分析發現，它們比普通豬的排磷量減少了75%。

4.生物材料上的應用

我們所有人都聽說過蜘蛛俠，但是你聽過蜘蛛山羊嗎?這種轉基因山羊是獨一無二的，因為它們能產生普通的蜘蛛絲。這種構成蜘蛛網的同樣物質由它們的乳腺產生。

很多科學家把蜘蛛絲叫做“生物鋼”，有著超強的抗張強度。研究人員稱，如果把很多蜘蛛絲擰成一股繩的話，它足夠強韌，可制成防彈背心、降落傘繩，或者從飛機到航母等設備。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造腱，支撐組織、骨骼和神經細胞，讓它們在生長期間保持穩定。隨著細胞的逐漸生長，這些人造絲部分會逐漸分解。但蜘蛛與蠶不同，把很多蜘蛛放在一起它們會彼此蠶食。因此，科學家始終致力于想出集中生產蜘蛛絲的方法。

幫助“生產”這些山羊的懷俄明大學分子生物學家蘭迪-劉易斯說:“從概念上講，這個過程非常簡單。用于絲蛋白的蜘蛛絲基因與控制蛋白質構成組織的山羊的DNA有關。在這種情況下，它是乳腺，只形成于哺乳期。然后，細胞與卵結合生成胚胎，胚胎有著合成其DNA的基因。當母羊開始分泌乳汁時絲蛋白就產生了。”

轉基因動物還將是人類最好的“器官庫”，提供從皮膚、角膜，到心、肝、腎等幾乎所有的“零件”，讓器官移植專家有充分施展才華的用武之地，讓體內部分“零部件”出了故障的病人重獲生的希望。

由于前景莫測，轉基因物種培植被各國法規嚴格控制，要求研究者制作出的動物必須具有可證實的科研和醫學價值。動物研究本身就充滿爭議，2009年5月份的美國民意測驗顯示，有43%的民眾認為在動物身上進行醫學研究“在道義上是不可接受的”。盡管如此，轉基因動物涵蓋了來自各個動物種群的物種，它們在對抗疾病和改善環境方面表現出更強的適應性。